高濃度酸素供給による高二酸化炭素排出燃焼の基礎研究と応用

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(1)高酸素雰囲気場における単一油滴の蒸発・燃焼の研究高酸素濃度雰囲気下での燃料液滴の基礎的な情報を得るために単一油滴の蒸発及び燃焼課程の実験的研究を行った。単一液滴を密閉容器(大気圧)に懸垂し、容器内の酸素濃度をおおよそ50%から100%まで、また容器内温度を常温雰囲気から1,000度程度まで昇温させている。その結果蒸発過程では空気雰囲気場における蒸発過程との間には有意の差異は見られなかった。しかしながら、燃焼につていみると酸素濃度が高いほど当然のことながら着火が容易となると共に、高温空気場で観察されるスス状物質の排出が減少する(B、C重油、タ-ル、ピッチ)等燃焼改善に寄与することが確認された。酸素濃度60%を超えると加熱用伝熱線の消耗が激しいなど、燃焼機器材料への影響が無視できない等示唆する項目が得られている。引続き高二酸化炭素雰囲気場での蒸発現象の比較実験を実施中である。(2)高濃度酸素場における噴霧燃焼の基礎研究重質油を圧力噴霧方式および純酸素にての2流体噴霧方式により微粒化し、噴霧燃焼実験を行った。旋回流式噴霧燃焼器および直流円箇燃焼器を試作し、窒素ガスベ-ス及び二酸化炭素ベ-スとする高酸素濃度燃焼方式実証テストを実施した。この実験的研究では排気ガス成分(CO_2、CO、未燃HC、残売O_2、NOX)およびガス温度、火炎放射ないしは火炎輝度、燃焼騒音計測を中心にデ-タ蓄積を行い高負荷燃焼の問題点を明らかにした。本研究の目的としては後者が実用的であり、排出炭酸ガス濃度を制御できることを示した。